JP2000135571A - Welding control device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、スポッ
ト溶接ガンの供給電力を制御する溶接制御装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding control device for controlling, for example, power supplied to a spot welding gun.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年のスポット溶接は高精度、高品質が
要求されるため、スポット溶接用のガンは、サーボモー
タによって電極を駆動するタイプ、すなわちサーボガン
が主流になってきている。2. Description of the Related Art In recent years, spot welding requires high precision and high quality. Therefore, a spot welding gun in which an electrode is driven by a servo motor, that is, a servo gun has become mainstream.
【０００３】このサーボガンは、通常ロボットのアーム
の先端部に取り付けられ、溶接時には、サーボガンの可
動電極と固定電極とで被溶接材を加圧し、両電極間に一
定時間大電流を流す。これによって、被溶接材がスポッ
ト的に溶解され、スポット溶接されることになる。[0003] This servo gun is usually attached to the tip of an arm of a robot. During welding, the workpiece to be welded is pressurized by a movable electrode and a fixed electrode of the servo gun, and a large current flows between both electrodes for a certain period of time. As a result, the material to be welded is spot-melted and spot-welded.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の溶接
制御装置では、一定時間加熱した後、通電を完全に遮断
してしまうため、被溶接材が急冷され、このとき被溶接
材の変態点を急激に下回るので、被溶接材にいわゆる
「焼き」が入ってしまう。However, in the conventional welding control device, after heating for a certain period of time, energization is completely shut off, so that the material to be welded is rapidly cooled. Since the temperature is sharply reduced, so-called "burning" occurs in the material to be welded.
【０００５】たとえば炭素鋼の被溶接材をスポット溶接
した場合には、炭素鋼の変態点、７２３℃を急激に通過
することになるので、「焼き」が入ってしまうことにな
る。溶接部位に局部的に「焼き」が入ると、その部位の
硬度が上がってしまうため、割れ易くなり、結果として
溶接強度に悪影響を及ぼすことになる。[0005] For example, when a material to be welded of carbon steel is spot-welded, it rapidly passes through the transformation point of carbon steel, 723 ° C, so that “burning” occurs. When "baking" is locally applied to the welded portion, the hardness of the portion is increased, so that the portion is easily cracked, and as a result, the welding strength is adversely affected.
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、変態点を急激に通過しないよう
に被溶接材を事後加熱できる溶接制御装置の提供を目的
とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and has as its object to provide a welding control device capable of post-heating a work to be welded so as not to suddenly pass through a transformation point.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、次のように構成される。請求項１に記載の
発明は、溶接ガンの可動電極の変位を検出する変位検出
手段と、当該変位検出手段によって検出される前記可動
電極の変位状況から溶接完了後の通電タイミングを決定
する通電タイミング決定手段と、当該通電タイミング決
定手段によって決定された通電タイミングで、前記被溶
接材を事後加熱する事後加熱手段とを有することを特徴
とするものである。The present invention for achieving the above object is constituted as follows. According to the first aspect of the present invention, there is provided a displacement detecting means for detecting a displacement of a movable electrode of a welding gun, and an energizing timing for determining an energizing timing after welding from a displacement state of the movable electrode detected by the displacement detecting means. The present invention is characterized in that it has a determining means and a post-heating means for post-heating the material to be welded at the energizing timing determined by the energizing timing determining means.
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
溶接制御装置において、前記通電タイミング決定手段
は、前記被溶接材の板厚、材質、板組をパラメータとす
る前記可動電極の変位と変態点との関係データを記憶す
る記憶手段と、前記変位検出手段によって検出される前
記可動電極の変位状況と当該記憶手段に記憶されている
関係データとから通電タイミングを演算する通電タイミ
ング演算手段とから成ることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the welding control apparatus according to the first aspect, the energization timing determining means includes a displacement of the movable electrode using a plate thickness, a material, and a plate set of the workpiece as parameters. Storage means for storing relational data between the displacement point and the transformation point; and energization timing calculation means for calculating energization timing from the displacement state of the movable electrode detected by the displacement detection means and the relation data stored in the storage means. And characterized in that:
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
溶接制御装置において、前記事後加熱手段は、前記溶接
ガンに間欠的に通電を繰り返すことを特徴とするもので
ある。According to a third aspect of the present invention, in the welding control apparatus according to the first aspect, the post-heating means repeats the energization of the welding gun intermittently.
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
溶接制御装置において、前記事後加熱手段は、前記溶接
ガンに時間の経過と共に低減した電流を供給することを
特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the welding control apparatus according to the first aspect, the post-heating means supplies a current reduced to the welding gun with time. is there.
【００１１】[0011]
【発明の効果】以上のように構成された本発明によれ
ば、次のような効果を奏する。According to the present invention configured as described above, the following effects can be obtained.
【００１２】請求項１から請求項４に記載の発明によれ
ば、適切な通電タイミングで事後加熱するようにしたの
で、被溶接材の温度が変態点付近を通過する時間が長く
なり、被溶接材に「焼き」が入ることが防止される。し
たがって、溶接が施された部分と他の部分の材質がほぼ
均一になるので、溶接の品質が向上することになる。According to the first to fourth aspects of the present invention, since the post-heating is performed at an appropriate energizing timing, the time required for the temperature of the material to pass through the vicinity of the transformation point becomes longer, and Prevention of "burnt" in the material is prevented. Therefore, the quality of the weld is improved because the material of the welded portion and the other portion are substantially uniform.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の溶接制御装置が
内蔵されたスポット溶接装置の全体図である。このスポ
ット溶接装置は、ワークである車体にスポット溶接を施
す装置である。FIG. 1 is an overall view of a spot welding apparatus having a built-in welding control apparatus according to the present invention. This spot welding apparatus is an apparatus for performing spot welding on a vehicle body as a work.
【００１４】スポット溶接をする溶接ガンとしてのサー
ボガン１１は、溶接ガン用ロボット３０のアームの先端
部分に取り付けられている。溶接ガン用ロボット３０
は、予め教示された位置に順次サーボガン１１を位置決
めし、サーボガンの電極（可動電極）を駆動して車体に
スポット溶接をする。サーボガン１１への溶接電流は、
事後加熱手段としても機能する電源回路１５から供給さ
れるようになっている。A servo gun 11 serving as a welding gun for performing spot welding is attached to a distal end portion of an arm of a welding gun robot 30. Robot 30 for welding gun
, The servo gun 11 is sequentially positioned at a position taught in advance, and the electrodes (movable electrodes) of the servo gun are driven to perform spot welding on the vehicle body. The welding current to the servo gun 11 is
The power is supplied from a power supply circuit 15 which also functions as a post-heating means.
【００１５】溶接タイマ２５は、主に、サーボガン１１
の電極の駆動に関する制御と、電源回路１５の溶接電流
の制御をする。したがって、通電タイミング決定手段、
通電タイミング演算手段、事後加熱手段として機能する
ことになる。なお、ペンダント３５は、溶接ガン用ロボ
ット３０やサーボガン１１をマニュアル操作したり、溶
接位置の教示をしたりする場合に用いられる。溶接ガン
用ロボット３０とサーボガン１１の動作は、ロボット制
御装置４０によって総括的に制御される。The welding timer 25 mainly includes the servo gun 11
And control of the welding current of the power supply circuit 15. Therefore, the energization timing determining means,
It will function as the energization timing calculation means and the post-heating means. The pendant 35 is used for manually operating the welding gun robot 30 and the servo gun 11 and for teaching the welding position. The operations of the welding gun robot 30 and the servo gun 11 are generally controlled by a robot controller 40.
【００１６】図２は、本発明にかかる溶接制御装置の全
体構成を示すブロック図である。この図では、発明の内
容の理解を容易にするために、サーボガン１１の形状を
図１の場合と異なり簡略化して図示し、車体１０はその
一部を構成する被溶接材のみを図示している。FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the welding control device according to the present invention. In this figure, in order to facilitate understanding of the contents of the invention, the shape of the servo gun 11 is simplified and different from the case of FIG. 1, and only the material to be welded constituting a part of the body is shown in FIG. I have.
【００１７】車体１０には、その上下方向からサーボガ
ン１１に取り付けられた可動電極１２Ａ、固定電極１２
Ｂが圧接される。この圧接された状態で電源回路１５か
ら両電極１２Ａ，１２Ｂに溶接電流が供給される。この
溶接電流の電流値や通電時間（溶接時間）、さらには溶
接完了後の事後加熱は、中央演算装置２０の指令に基づ
いて動作する事後加熱手段としての電流制御回路１６に
よって制御される。A movable electrode 12A and a fixed electrode 12A mounted on a servo gun 11 are mounted on the vehicle body 10 from above and below.
B is pressed. In this pressed state, a welding current is supplied from the power supply circuit 15 to both the electrodes 12A and 12B. The current value of the welding current, the conduction time (welding time), and the post-heating after the welding is completed are controlled by a current control circuit 16 as a post-heating means that operates based on a command from the central processing unit 20.
【００１８】可動電極１２Ａは、サーボモータ１８によ
って昇降される。このサーボモータ１８には、位置検出
器としてエンコーダ１９が取り付けられ、このエンコー
ダ１９によって可動電極１２Ａの先端位置が検出され
る。なお、サーボモータ１８の動作は、中央演算装置２
０の指令に基づいて動作するサーボ制御回路２２によっ
て制御される。また、エンコーダ１９で検出された可動
電極１２Ａの変位量は、サーボモータ１８の位置制御の
ため、サーボ制御回路２２にフィードバックされる。The movable electrode 12A is moved up and down by a servomotor 18. An encoder 19 is attached to the servo motor 18 as a position detector, and the encoder 19 detects the position of the tip of the movable electrode 12A. The operation of the servo motor 18 is controlled by the central processing unit 2
It is controlled by a servo control circuit 22 that operates based on a 0 command. The displacement of the movable electrode 12 </ b> A detected by the encoder 19 is fed back to the servo control circuit 22 for controlling the position of the servomotor 18.
【００１９】位置検出器であるエンコーダ１９は、可動
電極１２Ａの極めて微小な変動をも検出することができ
る高精度なものであり、変位検出手段として機能するも
のである。車体１０を可動電極１２Ａと固定電極１２Ｂ
とで挟持加圧し、両電極間に溶接電流を流すと、図７お
よび図８にも示されているように通電部分が膨張し、溶
接電流が流れなくなると収縮するが、エンコーダ１９
は、このような膨張、収縮の微小な可動電極１２Ａの変
位も見逃さずに正確に検出することができる。可動電極
１２Ａがどの程度動いたのか、換言すれば車体１０の被
溶接材が膨張状態にあるのか、収縮状態にあるのかは、
電極間変位判定回路２４によって検出される。The encoder 19, which is a position detector, is a high-precision one capable of detecting an extremely small fluctuation of the movable electrode 12A, and functions as a displacement detecting means. The vehicle body 10 is fixed to a movable electrode 12A and a fixed electrode 12B.
When a welding current flows between the electrodes, the energized portion expands as shown in FIGS. 7 and 8 and contracts when the welding current stops flowing.
Can accurately detect such a displacement of the movable electrode 12A that is minutely expanded or contracted without overlooking it. To what extent the movable electrode 12A has moved, in other words, whether the material to be welded of the vehicle body 10 is in an expanded state or in a contracted state,
It is detected by the displacement determination circuit 24 between the electrodes.
【００２０】電極間変位判定回路２４は、可動電極１２
Ａの動きから可動電極１２Ａの変位状況を判定する回路
であり、変位検出手段として機能する。サーボ制御回路
２２は、通常の溶接時には、エンコーダ１９で検出され
た可動電極１２Ａの変位量に応じてサーボモータ１８を
駆動させる。つまり、サーボ制御回路２２は、中央演算
装置２０から出力される可動電極１２Ａの目標位置に基
づいて可動電極１２Ａの位置を制御する。The electrode-to-electrode displacement determination circuit 24
This is a circuit that determines the displacement state of the movable electrode 12A from the movement of A, and functions as a displacement detection unit. During normal welding, the servo control circuit 22 drives the servo motor 18 according to the displacement of the movable electrode 12A detected by the encoder 19. That is, the servo control circuit 22 controls the position of the movable electrode 12A based on the target position of the movable electrode 12A output from the central processing unit 20.
【００２１】記憶回路２６は、溶接ガンアームの形状、
その剛性、通電周波数、電極チップの形状や磨耗量、被
溶接材の板厚、材質（炭素含有量）、板組、可動電極の
変位と通電タイミングとの関係データ（どの材質のどの
板厚のどの板組のときには可動電極がどの位置にきた時
に通電タイミングとするかを示すデータ）を記憶してい
るものであり、記憶手段として機能する。また、この記
憶回路２６は、溶接中に検出される電極間変位量、その
電極チップの溶接回数も記憶されるようになっている。
なお、電極チップの溶接回数も記憶するのは、電極チッ
プは溶接の度に少しずつ磨耗するが、この磨耗分の補正
をするためである。The storage circuit 26 has the shape of a welding gun arm,
Relation data between the stiffness, current frequency, electrode tip shape and wear, plate thickness of material to be welded, material (carbon content), plate set, displacement of movable electrode and current supply timing (what material thickness In this case, data indicating the position of the movable electrode when the energizing timing is reached in which plate set is stored, and functions as storage means. The storage circuit 26 also stores the displacement between the electrodes detected during welding and the number of weldings of the electrode tip.
The reason why the number of weldings of the electrode tips is also stored is that the electrode tips wear little by little each time welding is performed, so that the wear amount is corrected.
【００２２】中央演算装置２０は、中央演算装置２０
は、通電タイミング決定手段、通電タイミング演算手段
として機能するものであって、サーボ制御回路２２に目
標位置の情報を出力したり、溶接間変位判定回路２４の
判定結果から通電タイミングを演算するものである。通
電タイミングは、次のようにして演算する。The central processing unit 20 is
Functions as an energization timing determination unit and an energization timing calculation unit, and outputs information on the target position to the servo control circuit 22 and calculates the energization timing from the determination result of the displacement between welding determination circuit 24. is there. The energization timing is calculated as follows.
【００２３】前述のように、記憶回路２６には被溶接材
の板厚、材質（炭素含有量）、板組、可動電極の変位と
通電タイミングとの関係データが記憶されている。中央
演算装置２０には被溶接材の板厚、材質（炭素含有
量）、板組に関する情報が入力されているので、これら
の組み合わせに対応する通電タイミングを選択し、この
通電タイミングとなる可動電極の変位を演算する。な
お、可動電極１２Ａの変位が変態点に達してから通電し
ても遅いので、変態点に達する前に事後加熱が開始され
るように、通電タイミングは予め実験などによって求め
ておく。As described above, the storage circuit 26 stores the data relating to the plate thickness, the material (carbon content), the plate group, the displacement of the movable electrode and the energization timing of the material to be welded. Since information about the plate thickness, material (carbon content), and plate set of the material to be welded is input to the central processing unit 20, an energizing timing corresponding to these combinations is selected, and the movable electrode serving as the energizing timing is selected. Is calculated. It should be noted that, since the displacement of the movable electrode 12A is slow even when the current is applied after reaching the transformation point, the energization timing is determined in advance by an experiment or the like so that the post-heating is started before reaching the transformation point.
【００２４】中央演算装置２０は、電極間変位判定回路
２４から出力される可動電極１２Ａの変位状況に基づい
て、可動電極の変位が通電タイミングとなる変位に達し
たかどうかを監視し、通電タイミングになったら、電流
制御回１６に事後加熱の指令をする。The central processing unit 20 monitors whether or not the displacement of the movable electrode has reached the displacement which is the timing of energization, based on the displacement status of the movable electrode 12A output from the inter-electrode displacement determination circuit 24. , The current control circuit 16 is instructed to perform post-heating.
【００２５】つぎに、本発明にかかる溶接制御装置の動
作の一態様を図３のフローチャートに基づいて詳細に説
明する。このフローチャートは、溶接が完了した時、つ
まり、電源回路１５からの通電が遮断された時から開始
されるものであるが、発明の内容をより理解しやすくす
るために、ここでは溶接が開始される時から説明する。Next, one mode of operation of the welding control device according to the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. This flowchart is started when the welding is completed, that is, when the power supply from the power supply circuit 15 is cut off. However, in order to make the contents of the invention easier to understand, the welding is started here. It will be explained from the time.
【００２６】まず、溶接開始の指令がロボット制御装置
４０に入力されると、溶接制御装置４０は予め教示され
ている教示データに基づいて溶接ガン用ロボット３０を
動作させ、サーボガン１１を車体１０の溶接位置に設定
する。次に、溶接タイマ２５内の中央演算装置２０は、
サーボガン１１が溶接位置に設定された信号を受けて、
可動電極１２Ａの電極先端位置と記憶回路２６に記憶さ
れている被溶接部材の板厚（電極チップの磨耗の補正値
も含む）等から可動電極１２Ａが被溶接材に接触するま
での目標移動距離を演算し、この目標移動距離をサーボ
制御回路２２に指令する。First, when a welding start command is input to the robot controller 40, the welding controller 40 operates the welding gun robot 30 based on the teaching data previously taught, and moves the servo gun 11 to the vehicle body 10. Set to the welding position. Next, the central processing unit 20 in the welding timer 25
When the servo gun 11 receives the signal set at the welding position,
From the electrode tip position of the movable electrode 12A and the thickness of the member to be welded (including the correction value of the wear of the electrode tip) stored in the storage circuit 26, etc., the target moving distance until the movable electrode 12A comes into contact with the material to be welded. Is calculated, and the target movement distance is instructed to the servo control circuit 22.
【００２７】サーボ制御回路２２は、この指令を受け
て、エンコーダ１９からのパルス信号をフィードバック
しながらサーボモータ１８を駆動し、可動電極１２Ａを
演算された目標移動距離だけ動かして被溶接材に接触さ
せて停止する。次に、中央演算装置２０は、記憶回路２
６に記憶されている被溶接材の材質や板厚等に基づい
て、溶接条件を演算する。この溶接条件とは、可動電極
１２Ａと固定電極１２Ｂとによって被溶接材をどの程度
加圧しながら溶接するか（可動電極１２Ａの加圧のため
の移動量）、電極間にどの程度の電流をどの程度の時間
流すか（溶接電流、通電時間）、溶接後の事後加熱はど
のようにして行なうか（事後加熱パターン）等である。In response to the command, the servo control circuit 22 drives the servo motor 18 while feeding back the pulse signal from the encoder 19, moves the movable electrode 12A by the calculated target moving distance, and contacts the workpiece. And stop. Next, the central processing unit 20 stores the storage circuit 2
The welding conditions are calculated based on the material and thickness of the material to be welded stored in 6. The welding conditions include how much pressure is applied to the workpiece to be welded by the movable electrode 12A and the fixed electrode 12B (the amount of movement of the movable electrode 12A for pressurizing), and how much current is applied between the electrodes. For example, whether to flow for about a time (welding current, energizing time), how to perform post-heating after welding (post-heating pattern), and the like.
【００２８】ここで、事後加熱パターンとは、具体的に
は次のようなことである。記憶回路２６には、予め被溶
接材の材質、板厚、板組をパラメータとして可動電極の
変位状況と動作タイミングとの関係を示したデータが記
憶されている。つまり、その板厚、材質、板組の被溶接
材は、可動電極１２Ａの変位が何ｍｍとなったときに、
その被溶接材の動作タイミングになるかというデータが
予め記憶されている。したがって、被溶接材の材質、板
厚、板組がわかれば、可動電極の位置で動作タイミング
がわかる。Here, the post heating pattern is specifically as follows. The storage circuit 26 previously stores data indicating the relationship between the displacement state of the movable electrode and the operation timing using the material, plate thickness, and plate set of the material to be welded as parameters. That is, when the displacement of the movable electrode 12A becomes what mm,
Data as to whether or not the operation timing of the material to be welded is stored in advance. Therefore, if the material, plate thickness, and plate set of the material to be welded are known, the operation timing can be determined at the position of the movable electrode.
【００２９】このようにして動作タイミングが決定でき
るのは、溶接完了後の母材の変位曲線は、図７および図
８にも示したように、材質、板厚によらずにほぼ一定で
あるし、また、被溶接材（ナゲット）の温度と可動電極
の変位の相関もわかってるためである。The operation timing can be determined in this manner because the displacement curve of the base material after the completion of welding is almost constant irrespective of the material and the plate thickness, as shown in FIGS. In addition, the correlation between the temperature of the workpiece (nugget) and the displacement of the movable electrode is also known.
【００３０】なお、この可動電極１２Ａの位置が、事後
加熱パターンの１つである。また、動作タイミングに達
した後ににどの程度のＯＮ−ＯＦＦ時間でどの程度の電
流で間欠的な電流を流すか、または、どの程度の時間ど
の程度の電流からどの程度の低減率の電流を流すかとい
うことも、事後加熱パターンの１つである。The position of the movable electrode 12A is one of the post heating patterns. Also, after reaching the operation timing, how much ON-OFF time and how much current should flow intermittently, or how long should current flow and how much reduction current should flow It is also one of the post-heating patterns.
【００３１】中央演算装置２０は、被溶接材の加圧をす
るために必要な可動電極１２Ａの移動量をサーボ制御回
路２２に出力する。サーボ制御回路２２は、エンコーダ
１９からのパルス信号をフィードバックしながらサーボ
モータ１８を駆動し、指示された移動量だけ可動電極１
２Ａを下げて被溶接材を加圧する。The central processing unit 20 outputs to the servo control circuit 22 the amount of movement of the movable electrode 12A necessary to pressurize the material to be welded. The servo control circuit 22 drives the servo motor 18 while feeding back the pulse signal from the encoder 19, and moves the movable electrode 1 by a specified moving amount.
2A is lowered and the material to be welded is pressed.
【００３２】次に、中央演算装置２０は、演算された溶
接電流、通電時間を電流制御回路１６に設定し、電流制
御回路１６は電源回路１５に溶接電流を流すべき指令を
して、電極間に溶接電流を流す。Next, the central processing unit 20 sets the calculated welding current and energizing time in the current control circuit 16, and the current control circuit 16 issues a command to flow the welding current to the power supply circuit 15, Apply welding current to
【００３３】被溶接材に溶接電流が流れると、図７およ
び図８に示すように、被溶接材は通電開始から膨張し初
め、飽和状態に達した後に収縮する。通常、溶接電流の
通電時間はちょうど飽和点に達した頃に遮断されるよう
に演算される。なお、このときの可動電極１２Ａの変位
は、エンコーダ１９からのパルス信号に基づいて電極間
変位判定回路２４によって監視されている。When a welding current flows through the material to be welded, as shown in FIGS. 7 and 8, the material to be welded starts to expand from the start of energization and contracts after reaching a saturated state. Normally, the operation time of the welding current is calculated so as to be cut off immediately when the saturation point is reached. The displacement of the movable electrode 12A at this time is monitored by the inter-electrode displacement determination circuit 24 based on a pulse signal from the encoder 19.
【００３４】なお、図７は、溶接チップの先端径が６ｍ
ｍのもので２ｍｍの板厚の被溶接材同士（板組は２）を
スポット溶接した時の可動電極１２Ａの変位状況を示し
たものであり、溶接時に形成されるナゲット径がそれぞ
れ９．０４ｍｍ、８．５７ｍｍ、８．９５ｍｍの場合に
ついて示している。FIG. 7 shows that the tip diameter of the welding tip is 6 m.
The figure shows the displacement state of the movable electrode 12A when spot welding is performed between the workpieces having a thickness of 2 mm and a thickness of 2 mm (plate set is 2), and the nugget diameters formed at the time of welding are respectively 9.04 mm. , 8.57 mm, and 8.95 mm.
【００３５】また、図８は、溶接チップの先端径が６ｍ
ｍのもので２ｍｍと１．６ｍｍの板厚の被溶接材同士
（板組は２）をスポット溶接した時の可動電極１２Ａの
変位状況を示したものであり、溶接時に形成されるナゲ
ット径がそれぞれ７．００ｍｍ、７．１９ｍｍ、７．２
３ｍｍの場合について示している。FIG. 8 shows that the tip diameter of the welding tip is 6 m.
The figure shows a displacement state of the movable electrode 12A when spot welding is performed between the workpieces having a plate thickness of 2 mm and 1.6 mm (plate set is 2), and the nugget diameter formed at the time of welding is 7.00 mm, 7.19 mm, 7.2 respectively
The case of 3 mm is shown.
【００３６】これらのグラフを見れば明らかであるが、
いずれの場合にも、被溶接材が通電開始から膨張し初
め、飽和状態に達した後に収縮するという現象は共通で
あることが分かる。As is clear from these graphs,
In any case, the phenomenon that the material to be welded starts to expand from the start of energization and contracts after reaching the saturation state is common.
【００３７】このようにして、演算された通電時間だけ
溶接電流が流されて溶接が完了すると、電極間変位判定
回路２４は可動電極１２Ａの変位を一定時間ごとにサン
プリングし（Ｓ１）、可動電極１２Ａの変位状況から事
後加熱をすべき通電タイミングとなったかどうかを判断
する。なお、通電タイミングは、中央演算装置２０によ
って演算されるのは前述の通りである。When the welding current is supplied for the calculated energizing time and welding is completed, the inter-electrode displacement determination circuit 24 samples the displacement of the movable electrode 12A at regular intervals (S1). It is determined from the displacement situation of 12A whether or not it is the energization timing to perform post-heating. The energization timing is calculated by the central processing unit 20 as described above.
【００３８】被溶接材の収縮により可動電極１２Ａが図
５に示すＬ２の位置まで、すなわち通電タイミングに相
当する位置まで下降すると（Ｓ２）、予め設定されてい
る事後加熱パターンに基づいて、電流制御回路１６が一
定の周期で一定の電流を一定の繰り返し回数だけ電流を
流すように電源回路１５に指示し、電流回路１５は、こ
の指示に基づいて、図５に示すように間欠的な電流を流
して被溶接材を事後的に加熱し、被溶接材の材質の変態
点を急激に通過しないように、すなわち急冷されないよ
うにする（Ｓ３）。When the movable electrode 12A is lowered to the position L2 shown in FIG. 5, that is, to a position corresponding to the energization timing (S2) due to contraction of the material to be welded, the current control is performed based on a preset post-heating pattern. The circuit 16 instructs the power supply circuit 15 to supply a constant current at a constant cycle and a constant number of repetitions, and based on the instruction, the current circuit 15 generates an intermittent current as shown in FIG. Then, the material to be welded is heated afterwards to prevent the material to be welded from suddenly passing through the transformation point of the material of the material to be welded, that is, not to be rapidly cooled (S3).
【００３９】この事後加熱によって、被溶接材の材質は
溶接箇所とそれ以外の部分とでほとんど変わらなくする
ことができ、溶接品質を向上させることができるように
なる。By this post-heating, the material of the material to be welded can hardly be changed between the welded portion and the other portion, and the welding quality can be improved.
【００４０】以上の動作をまとめると、図５に示すよう
に、予め設定された電流でスポット溶接が行なわれ、被
溶接材の変態点に近付くと、予め実験などで求めた動作
タイミングを可動電極１２Ａの変位Ｌ２から検出し、こ
の材料の変態点をゆっくりと通過しながら冷却されるよ
うに、溶接電流よりも小さな事後加熱電流を間欠的に流
して事後加熱する。図５の例では、２回だけ通電してい
るが、この回数はこれに限られない。また、通電のパタ
ーンも図５のように一定間隔で行なうものには限られ
ず、通電電流は一定で通電間隔を徐々に広げても良い
し、通電間隔を一定にして徐々に電流を減少させるよう
にしても良い。さらに、図６に示すように、時間の経過
と共に段階的に低減した電流を供給するようにしても良
いし、連続的に低減する電流を供給するようにしても良
い。なお、上記の事後加熱パターンは、各溶接打点単位
で最適の条件を設定している。To summarize the above operation, as shown in FIG. 5, spot welding is performed with a preset current, and when approaching the transformation point of the material to be welded, the operation timing determined in advance by experiments or the like is changed to the movable electrode. The post-heating is performed by intermittently passing a post-heating current smaller than the welding current so that the material is cooled while slowly passing through the transformation point of the material, detected from the displacement L2 of 12A. In the example of FIG. 5, the power is supplied only twice, but the number of times is not limited to this. Also, the energization pattern is not limited to the one performed at regular intervals as shown in FIG. 5, and the energization current may be constant and the energization interval may be gradually widened, or the current may be gradually decreased with the energization interval kept constant. You may do it. Further, as shown in FIG. 6, a current that is reduced stepwise with the passage of time may be supplied, or a current that continuously decreases may be supplied. The above-mentioned post-heating pattern sets the optimum conditions for each welding point.
【００４１】次に、本発明にかかる溶接制御装置の他の
動作を、図４のフローチャートに基づいて説明する。前
に示した態様では、可動電極１２Ａの位置から一意に動
作タイミングを認識したが、この態様では、可動電極１
２Ａの下降速度から動作タイミングを認識している。溶
接が完了するまでの動作は、前の態様と全く同一の動作
となるのでその説明は省略し、溶接完了後から説明す
る。Next, another operation of the welding control device according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In the above-described embodiment, the operation timing is uniquely recognized from the position of the movable electrode 12A.
The operation timing is recognized from the descending speed of 2A. The operation until the welding is completed is exactly the same operation as in the previous embodiment, and therefore the description thereof is omitted, and the operation will be described after the completion of the welding.
【００４２】溶接が完了し、電源回路１５からの溶接電
流の供給が終了すると、電極間変位判定回路２４は、そ
の直後から可動電極１２Ａの位置を監視し（Ｓ１１）、
図５および図６に示すような変位曲線の傾きを演算す
る。この演算は、サンプリング周期間の可動電極１２Ａ
の変位の変化分をサンプリング周期（時間）で割ること
によって行なう。結果的には可動電極１２Ａの下降速
度、冷却速度あるいはナゲットの収縮速度に等しい（Ｓ
１２）。この変位曲線の傾きが、予め設定されている傾
きよりも大きくなる（通電タイミング）と（Ｓ１３）、
予め設定されている電流値で事後加熱が行なわれ（Ｓ１
４）、予め設定されている傾きよりも小さくなると通電
を終了する（Ｓ１５，Ｓ１６）。このように、被溶接材
の温度が急激に冷えているかどうかを変位曲線の傾きに
よって間接的に認識し、冷え方が余りにも急であれば、
変態点を急激に通過することにならないように、事後加
熱をしている。When the welding is completed and the supply of the welding current from the power supply circuit 15 is completed, the inter-electrode displacement determination circuit 24 monitors the position of the movable electrode 12A immediately thereafter (S11).
The inclination of the displacement curve as shown in FIGS. 5 and 6 is calculated. This calculation is performed by the movable electrode 12A during the sampling period.
Is performed by dividing the change in the displacement of the sample by the sampling period (time). As a result, it is equal to the descending speed of the movable electrode 12A, the cooling speed, or the contraction speed of the nugget (S
12). When the slope of the displacement curve becomes larger than a preset slope (energization timing) (S13),
Post-heating is performed with a preset current value (S1).
4) When the inclination becomes smaller than the preset inclination, the energization ends (S15, S16). In this way, whether the temperature of the material to be welded is rapidly cooling is indirectly recognized by the slope of the displacement curve, and if the cooling is too steep,
Post-heating is used to prevent sudden passage through the transformation point.
【００４３】以上のように動作させる場合には、記憶回
路２６には、変位曲線の傾きを予め記憶させておく必要
がある。許容される変位曲線の傾きは、予め実験によっ
て求めておく。In the case of operating as described above, it is necessary to store the inclination of the displacement curve in the storage circuit 26 in advance. The allowable gradient of the displacement curve is obtained in advance by an experiment.
【００４４】このように、変位曲線の傾きを監視するこ
とによって事後加熱の通電をさせるようにすると、前記
の態様のように限られたパターンで通電する場合に比較
して必要最低限の通電で「焼きなまし」をすることがで
きるようになる。事後加熱時の電流値、通電サイクル
は、事前の実験によって最適値を選定しておく。なお、
電極チップの磨耗などの要因を考慮して、事後加熱時の
電流値、通電サイクルにはある程度の幅を持たせておく
のが良い。As described above, when the energization of the post-heating is performed by monitoring the inclination of the displacement curve, the energization is performed with a minimum necessary energization as compared with the case where the energization is performed in a limited pattern as in the above embodiment. You can do "annealing". The optimal value of the current value and the energization cycle at the time of post-heating is selected by a preliminary experiment. In addition,
In consideration of factors such as abrasion of the electrode tip, it is preferable that the current value and the energizing cycle at the time of post-heating have a certain width.
【００４５】以上のように、本発明では、溶接が完了し
た後に事後加熱をしているので、被溶接材の温度が変態
点付近を通過する時間が長くなり、被溶接材に「焼き」
が入ることが防止される。したがって、溶接が施された
部分と他の部分の溶接強度ががほぼ均一になるので、溶
接の品質が向上することになる。As described above, in the present invention, since the post-heating is performed after the welding is completed, the time required for the temperature of the material to be welded to pass near the transformation point becomes longer, and the material to be welded is "baked".
Is prevented from entering. Accordingly, the welding strength of the welded portion and the other portion is substantially uniform, and the quality of welding is improved.
【図１】 本発明の溶接制御装置が内蔵されたスポット
溶接装置の全体図である。FIG. 1 is an overall view of a spot welding apparatus having a built-in welding control device of the present invention.
【図２】 本発明にかかる溶接制御装置の全体構成を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a welding control device according to the present invention.
【図３】 本発明にかかる溶接制御装置の動作を示すフ
ローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the welding control device according to the present invention.
【図４】 本発明にかかる溶接制御装置の他の動作を示
すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing another operation of the welding control device according to the present invention.
【図５】 図３に示したフローチャートの動作説明に供
する図である。FIG. 5 is a diagram provided for explanation of the operation of the flowchart shown in FIG. 3;
【図６】 図４に示したフローチャートの動作説明に供
する図である。FIG. 6 is a diagram provided for explanation of the operation of the flowchart shown in FIG. 4;
【図７】 溶接時における可動電極の変位状況を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a state of displacement of a movable electrode during welding.
【図８】 溶接時における可動電極の変位状況を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a state of displacement of a movable electrode during welding.
１０…車体（被溶接材） １１…サーボガン（溶接ガン） １２Ａ…可動電極 １２Ｂ…固定電極 １５…電源回路（事後加熱手段） １８…サーボモータ １９…位置検出器（エンコーダ）（変位検出手段） ２５…溶接タイマ（変位検出手段、通電タイミング決定
手段、通電タイミング演算手段、事後加熱手段） ２６…記憶回路（記憶手段） ３０…溶接ガン用ロボット ３５…ペンダントDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Car body (welding material) 11 ... Servo gun (welding gun) 12A ... Movable electrode 12B ... Fixed electrode 15 ... Power supply circuit (post-heating means) 18 ... Servo motor 19 ... Position detector (encoder) (displacement detecting means) 25 ... welding timer (displacement detecting means, energizing timing determining means, energizing timing calculating means, post-heating means) 26 ... memory circuit (memory means) 30 ... welding gun robot 35 ... pendant
Claims (4)
位検出手段と、 当該変位検出手段によって検出される前記可動電極の変
位状況から溶接完了後の通電タイミングを決定する通電
タイミング決定手段と、 当該通電タイミング決定手段によって決定された通電タ
イミングで、前記被溶接材を事後加熱する事後加熱手段
とを有することを特徴とする溶接制御装置。1. A displacement detecting means for detecting a displacement of a movable electrode of a welding gun, an energizing timing determining means for determining an energizing timing after completion of welding from a displacement state of the movable electrode detected by the displacement detecting means, A post-heating means for post-heating the material to be welded at the energization timing determined by the energization timing determination means.
記可動電極の変位と通電タイミングとの関係データを記
憶する記憶手段と、 前記変位検出手段によって検出される前記可動電極の変
位状況と当該記憶手段に記憶されている関係データとか
ら通電タイミングを演算する通電タイミング演算手段と
から成ることを特徴とする請求項１に記載の溶接制御装
置。2. The energization timing determination means includes: storage means for storing relational data between the displacement of the movable electrode and the energization timing using a plate thickness, a material, and a plate set of the workpiece as parameters; 2. The welding control device according to claim 1, further comprising an energization timing calculating unit that calculates an energization timing from the displacement state of the movable electrode detected by the unit and relational data stored in the storage unit. .
欠的に通電を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載
の溶接制御装置。3. The welding control device according to claim 1, wherein the post-heating means repeats the energization of the welding gun intermittently.
間の経過と共に低減した電流を供給することを特徴とす
る請求項１に記載の溶接制御装置。4. The welding control device according to claim 1, wherein the post-heating means supplies the welding gun with a reduced current as time passes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10308826A JP2000135571A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Welding control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10308826A JP2000135571A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Welding control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000135571A true JP2000135571A (en) | 2000-05-16 |
Family
ID=17985779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10308826A Withdrawn JP2000135571A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Welding control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000135571A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013058406A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Resistance spot welding method for high-tensile steel plates, and resistance spot welding joint |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP10308826A patent/JP2000135571A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013058406A1 (en) * | 2011-10-18 | 2013-04-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Resistance spot welding method for high-tensile steel plates, and resistance spot welding joint |
| JP2013086125A (en) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Jfe Steel Corp | Resistance spot welding method for high tensile strength steel sheet and resistance spot welded joint |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |